बेसाल्ट फाइबर उच्च आवृत्ति संचार के एक नए युग की शुरुआत करता है

जैसे-जैसे 5G बेस स्टेशन सघन होते जा रहे हैं, मोबाइल फोन के एंटेना की संख्या बढ़ती जा रही है और फाइबर ऑप्टिक केबल नेटवर्क व्यापक होते जा रहे हैं, संचार उपकरणों के लिए आवश्यक सामग्री की आवश्यकताएं केवल "पर्याप्त" से "अत्यधिक" स्तर की होती जा रही हैं: कम डाइइलेक्ट्रिक हानि, उच्च विद्युत चुम्बकीय परिरक्षण, हल्का वजन। निर्माणऔर उम्र बढ़ने के प्रति प्रतिरोधक क्षमता।
कम परावैद्युत स्थिरांक, प्राकृतिक इन्सुलेशन और मजबूत मौसम प्रतिरोध जैसी विशेषताओं के कारण, बाजालत फाइबर बेस स्टेशन एंटेना, ऑप्टिकल केबल स्ट्रेंथ मेंबर्स और रेडोम जैसे प्रमुख घटकों में अपनी जगह बना रहा है। मौजूदा सामग्रियों को विस्थापित करने के बजाय, यह उच्च आवृत्ति और उच्च गति वाले अनुप्रयोगों के लिए प्रदर्शन और लागत-प्रभावशीलता का बेहतर संतुलन प्रदान करता है।

बेस स्टेशन एंटेना और आरएफ घटक

सिग्नल क्षीणन को कम करने के लिए एंटीना रेडोम और माउंटिंग ब्रैकेट के लिए कम डाइइलेक्ट्रिक स्थिरांक और कम लॉस टेंजेंट वाली सामग्री की आवश्यकता होती है। पारंपरिक फाइबरग्लास का डाइइलेक्ट्रिक स्थिरांक लगभग 4.8 होता है, जबकि संरचना-अनुकूलित बेसाल्ट फाइबर इसे 4.0-4.2 तक कम कर सकता है, साथ ही लॉस टेंजेंट में लगभग 20% की कमी ला सकता है। 2025 में, कॉम्बा टेलीकॉम (गुआंगज़ौ) लिमिटेड ने "कम डाइइलेक्ट्रिक बेसाल्ट फाइबर-प्रबलित कंपोजिट रेडोम" के लिए एक पेटेंट दायर किया। विशिष्ट फाइबर लेआउट पैटर्न और खोखले माइक्रोस्फीयर फिलर्स का उपयोग करके, डाइइलेक्ट्रिक स्थिरांक को 3.8 तक कम किया गया, जबकि प्रभाव प्रतिरोध पारंपरिक फाइबरग्लास से बेहतर हो गया; इस सामग्री का पहले ही छोटे बैच के बेस स्टेशन परिनियोजन में पायलट परीक्षण किया जा चुका है।
एंटीना रिफ्लेक्टरों को उच्च कठोरता और आयामी स्थिरता की आवश्यकता होती है। सिचुआन के हुआयिंग स्थित एक कंपनी और हुआवेई के बीच साझेदारी से विकसित बेसाल्ट फाइबर/पॉलीयुरेथेन मिश्रित रिफ्लेक्टर का रैखिक विस्तार गुणांक एल्यूमीनियम मिश्र धातु की तुलना में मात्र एक तिहाई है। यह बाहरी तापमान में उतार-चढ़ाव के बावजूद विरूपण का प्रतिरोध करता है और वजन में 40% की कमी प्रदान करता है।

फाइबर ऑप्टिक केबल की मजबूती के सदस्य

ऑप्टिकल केबल के भीतर मौजूद मजबूती घटक को स्थापना और संचालन दोनों के दौरान तनाव बलों को सहन करना चाहिए। पारंपरिक सामग्रियों में स्टील का तार शामिल है - जो भारी होता है और जंग लगने की संभावना रखता है - और एरामिड, जो महंगा होता है। बेसाल्ट फाइबर-प्रबलित प्लास्टिक बेसाल्ट फाइबर ऑप्टिकल रिफाइनमेंट (BFRP) से बने मजबूत कोर एक आदर्श विकल्प के रूप में उभरे हैं। 2025 में, फाइबरहोम टेलीकम्युनिकेशन टेक्नोलॉजीज कंपनी लिमिटेड ने "बेसाल्ट फाइबर ऑप्टिकल केबल सुदृढ़ीकरण कोर और इसकी निर्माण विधि" के लिए एक पेटेंट (CN1195123A) प्राप्त किया। पल्ट्रूज़न प्रक्रिया का उपयोग करके, कोर 1200 MPa की तन्यता शक्ति और स्टील के तार के घनत्व का केवल एक-चौथाई घनत्व प्राप्त करता है; इसके अलावा, इसका तापीय विस्तार गुणांक ऑप्टिकल केबल शीथ के बराबर है, जिससे तापमान में उतार-चढ़ाव के कारण होने वाले सूक्ष्म झुकाव नुकसान को रोका जा सकता है। इस उत्पाद को एक ट्रांसोसेनिक ऑप्टिकल केबल परियोजना में उपयोग किया गया है, जहां स्टील के तार को बदलने से केबल का कुल वजन 35% कम हो गया और स्थापना दक्षता 20% बढ़ गई।
यांग्त्ज़ी ऑप्टिकल फाइबर एंड केबल (YOFC) बेसाल्ट फाइबर-प्रबलित ऑप्टिकल केबलों के विकास में भी प्रगति कर रही है। 2026 की शुरुआत में जारी किए गए प्रायोगिक आंकड़ों से पता चलता है कि बेसाल्ट फाइबर-प्रबलित कोर का उपयोग करने वाले हवाई ऑप्टिकल केबलों ने -40°C से 70°C तक के तापमान पर किए गए थर्मल साइक्लिंग परीक्षणों के दौरान 0.05 dB/km से कम का अतिरिक्त क्षीणन प्रदर्शित किया, जो एरामिड-आधारित समाधानों से बेहतर प्रदर्शन है।

इलेक्ट्रॉनिक पैकेजिंग और फ़िल्टर कैविटीज़

5G फिल्टर और कैविटी के लिए उच्च विद्युत चालकता और कम सिग्नल हानि वाले पदार्थों की आवश्यकता होती है। परंपरागत रूप से धातुओं का उपयोग किया जाता है, लेकिन इनमें उच्च प्रसंस्करण सटीकता, उच्च लागत और काफी अधिक वजन की आवश्यकता होती है। धातुयुक्त बेसाल्ट फाइबर कंपोजिट धातु कैविटी का एक व्यवहार्य विकल्प प्रदान करते हैं। 2025 में, वुहान फिंगू इलेक्ट्रॉनिक टेक्नोलॉजी कंपनी लिमिटेड ने "बेसाल्ट फाइबर-आधारित विद्युत चुम्बकीय परिरक्षण कंपोजिट सामग्री और फिल्टर में इसका अनुप्रयोग" के लिए एक पेटेंट दायर किया; इस प्रक्रिया में इलेक्ट्रोलेस कॉपर प्लेटिंग के माध्यम से बेसाल्ट फाइबर फैब्रिक की सतह पर एक चालक परत का निर्माण करना और फिर संपीड़न मोल्डिंग द्वारा फिल्टर कैविटी में ढालना शामिल है। परीक्षणों से पता चलता है कि 2.6 GHz आवृत्ति बैंड में कैविटी का Q-कारक एल्यूमीनियम कैविटी के बराबर है, जबकि वजन 50% और लागत लगभग 30% कम हो जाती है।
इसके अतिरिक्त, आंतरिक एंटेना सपोर्ट संरचनाओं के लिए उच्च परावैद्युत सामर्थ्य की आवश्यकता होती है। एंटेना बोर्डों के बीच अलगाव और समर्थन के लिए उपयोग किए जाने वाले कम परावैद्युत हानि वाले स्पेसर बनाने के लिए बेसाल्ट फाइबर को पॉलीटेट्राफ्लोरोएथिलीन (पीटीएफई) के साथ संयोजित करने वाले कंपोजिट के लिए पेटेंट मौजूद हैं।

तरंग-अवशोषक और तरंग-संचारण क्षमताओं का एकीकरण

आधुनिक संचार उपकरणों को ऐसे घटकों की आवश्यकता होती है जो सिग्नल के संचरण के लिए तरंग-संचारी (जैसे रेडोम) और अवांछित सिग्नल या शोर को दबाने के लिए तरंग-अवशोषक (जैसे गुहाओं के भीतर) दोनों हों। सतह संशोधन के माध्यम से, बेसाल्ट फाइबर को एक साथ दोनों कार्य करने के लिए इंजीनियर किया जा सकता है। चीनी विज्ञान अकादमी के शेन्ज़ेन इंस्टीट्यूट ऑफ एडवांस्ड टेक्नोलॉजी (एसआईएटी) द्वारा 2025 में प्रकाशित शोध ने बेसाल्ट फाइबर की सतह पर निकल-कोबाल्ट नैनो-सरणियों के विकास को प्रदर्शित किया। इस संशोधन ने फाइबर को 8-18 GHz आवृत्ति रेंज में औसतन 15 dB का माइक्रोवेव अवशोषण प्रदर्शन प्रदान किया, जबकि उनकी यांत्रिक शक्ति और कम परावैद्युत गुण बरकरार रहे। इन कार्यात्मक फाइबर को बेस स्टेशन गुहाओं की आंतरिक दीवारों पर लगाने के लिए माइक्रोवेव-अवशोषक पैच में निर्मित किया जा सकता है, जिससे हार्मोनिक हस्तक्षेप को प्रभावी ढंग से दबाया जा सकता है।
तरंग-पारदर्शी और तरंग-अवशोषक संरचनाओं के एकीकरण के संबंध में, एक पेटेंटकृत डिज़ाइन बहु-परत प्रवणता विन्यास का उपयोग करता है: अपरिवर्तित बेसाल्ट फाइबर/रेजिन (तरंग-पारदर्शी) की एक बाहरी परत और एकीकृत संपीड़न मोल्डिंग के माध्यम से निर्मित संशोधित तरंग-अवशोषक फाइबर/रेजिन की एक आंतरिक परत। यह संरचना एक साथ एंटीना को पर्यावरणीय क्षरण से बचाती है और गुहा के भीतर अवशिष्ट शोर को अवशोषित करती है।

व्यावहारिक अनुप्रयोग मामले
1. जेडटीई 5जी बेस स्टेशन रेडोम: 2026 की शुरुआत में, जेडटीई ने 5जी नेटवर्क तैनाती में बेसाल्ट फाइबर कंपोजिट रेडोम के परीक्षण उपयोग की घोषणा की। परीक्षण परिणामों से पता चला कि पारंपरिक फाइबरग्लास (एफआरपी) रेडोम की तुलना में, सिग्नल कवरेज रेंज में लगभग 8% की वृद्धि हुई; इसके अलावा, छह महीने तक बाहरी वातावरण में रहने के बाद भी सामग्री में सतह पर कोई सफेदी या परावैद्युत गुणों में गिरावट नहीं देखी गई।
2. हेंगटोंग ऑप्टिक-इलेक्ट्रिक "बेसाल्ट फाइबर ऑप्टिकल केबल": 2025 के अंत में, हेंगटोंग ऑप्टिक-इलेक्ट्रिक ने ओवरहेड पावर लाइनों के लिए डिज़ाइन किया गया बेसाल्ट फाइबर रीइन्फोर्सिंग कोर वाला एक एडीएसएस (ऑल-डाइइलेक्ट्रिक सेल्फ-सपोर्टिंग) ऑप्टिकल केबल लॉन्च किया। पारंपरिक एरामिड-रीइन्फोर्स्ड केबलों की तुलना में, यह उत्पाद लागत में लगभग 15% की कमी और तन्यता शक्ति में 10% की वृद्धि प्रदान करता है; इसने पहले ही कई प्रांतों में पावर ग्रिड संचार परियोजनाओं के लिए बोलियां जीत ली हैं।
3. दाफू टेक्नोलॉजी फिल्टर कैविटीज़: 2025 में, दाफू टेक्नोलॉजी ने एक विशिष्ट उपकरण निर्माता के 5G बेस स्टेशनों में उपयोग के लिए बेसाल्ट फाइबर कम्पोजिट फिल्टर कैविटीज़ का एक छोटा बैच तैयार किया। ग्राहकों की प्रतिक्रिया से पता चला कि यूनिट के कुल वजन में 1.2 किलोग्राम की कमी आई है और ऊष्मा अपव्यय का प्रदर्शन अपेक्षा से बेहतर रहा है (जो फिलर्स मिलाकर फाइबर की तापीय चालकता को बढ़ाकर प्राप्त किया गया है)।
व्यापक रूप से अपनाने में तीन बाधाएँ
1. परावैद्युत गुणों की स्थिरता। बेसाल्ट कच्चे माल में बैच-दर-बैच भिन्नता के कारण फाइबर के परावैद्युत स्थिरांक में उतार-चढ़ाव (लगभग ±0.2) होता है। सख्त विशिष्टताओं वाले आरएफ घटकों के लिए, इसके लिए अतिरिक्त कच्चे माल की जांच और इन-लाइन निरीक्षण की आवश्यकता होती है, जिससे लागत बढ़ जाती है। 2. सतह धातुकरण प्रक्रिया की लागत। विद्युत चुम्बकीय परिरक्षण गुहाओं के लिए उपयोग की जाने वाली फाइबर सतहों पर इलेक्ट्रोलेस कॉपर या निकल प्लेटिंग में उच्च प्रसंस्करण लागत आती है, और कोटिंग और राल के बीच दीर्घकालिक आसंजन के लिए आगे सत्यापन की आवश्यकता होती है।
3. उद्योग में प्रमाणन की लंबी प्रक्रिया। दूरसंचार उपकरणों को ऑपरेटरों द्वारा आयोजित नेटवर्क एक्सेस परीक्षणों में उत्तीर्ण होना आवश्यक है; सामग्री में किसी भी परिवर्तन के लिए पुनः प्रमाणन की आवश्यकता होती है। इस प्रक्रिया में 6 से 12 महीने लग सकते हैं, जिससे नई तकनीकों को तेजी से अपनाने में बाधा उत्पन्न होती है।

दूरसंचार उपकरण क्षेत्र में, बेसाल्ट फाइबर अब हाशिये से केंद्र की ओर अग्रसर हो रहा है। रेडोम से लेकर ऑप्टिकल केबल के मजबूती बढ़ाने वाले घटकों तक, और फिल्टर कैविटी से लेकर तरंग-अवशोषक पैच तक, इसने कम परावैद्युत गुणों, हल्के वजन और मौसम प्रतिरोधकता जैसे संयुक्त लाभों के कारण उच्च-आवृत्ति संचार अवसंरचना में एक महत्वपूर्ण स्थान प्राप्त कर लिया है।
तीन प्रमुख बाधाएं अभी भी बनी हुई हैं: परावैद्युत स्थिरता, धातुकरण की लागत और प्रमाणीकरण चक्र। हालांकि, 5G के व्यापक विस्तार और 6G के पूर्व-अनुसंधान की शुरुआत के साथ, दूरसंचार उद्योग में नई सामग्रियों की मांग पहले से कहीं अधिक तीव्र हो गई है। बेसाल्ट फाइबर में तेज और अधिक स्थिर सिग्नल संचरण को सक्षम बनाने के लिए एक प्रमुख सामग्री विकल्प बनने की क्षमता है।
भविष्य की संभावनाएं
सबसे पहले, कम डाइइलेक्ट्रिक बेसाल्ट फाइबर का मानकीकरण। 5G और 6G प्रौद्योगिकियों के विकास के साथ, 4.0 से कम डाइइलेक्ट्रिक स्थिरांक और 0.005 से कम हानि स्पर्शरेखा वाले फाइबर की मांग बढ़ रही है; बैच-दर-बैच स्थिरता संबंधी समस्याओं का समाधान बड़े पैमाने पर अनुप्रयोग का मार्ग प्रशस्त करेगा।
दूसरा, मौजूदा ऑप्टिकल केबल स्ट्रेंथ मेंबर्स को बदलना। मेरे देश में ऑप्टिकल केबलों की वार्षिक मांग करोड़ों फाइबर-किलोमीटर में है; बेसाल्ट फाइबर रीइन्फोर्स्ड पॉलीमर (BFRP) स्ट्रेंथ मेंबर्स लागत, वजन और जंग प्रतिरोध में स्पष्ट लाभ प्रदान करते हैं, जिससे बाजार में इनके प्रतिस्थापन की अपार संभावनाएं हैं।
तीसरा, एकीकृत तरंग-संचारण और तरंग-अवशोषक संरचनात्मक घटक। रेडोम और आंतरिक तरंग-अवशोषक परत को एक ही ढाले हुए भाग में एकीकृत करने से संयोजन चरणों को कम किया जा सकता है और लागत घटाई जा सकती है, जिससे यह बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए आदर्श बन जाता है।